丛珊在片中拍摄的第一场戏是跟牛犇一起拍的，情节需要她在说完台词时掉眼泪。导演担心她哭不出来，想给她上点眼药，牛犇则要求从头到尾拍，先由他一遍一遍地给丛珊对台词，直到丛珊的感情酝酿到位才开拍。从那以后，丛珊凡是演哭戏都不需要用眼药水，上影的化妆油彩用得比较重，有些影片中演员表演擦汗动作时为了不弄花油彩就只擦脖子或者假擦，而谢晋要求《牧马人》的演员们擦汗要擦脸，洗脸也要真洗。
由朱时茂扮演的许灵均是一个自小孤苦无依的苦命人，父亲抛弃了他，母亲又早早病逝，种种厄运的降临为他以后的生活抹上了浓重的阴影。然而在雄浑、壮阔的草原上，在劳动人民质朴、纯真的感情陶冶下，他的灵魂又一次得到净化重新寻到了友情、爱情和亲情，在伤感中寻觅到了甜蜜，在痛苦中寻觅到了欢乐。他最后毅然作出了留下的决定，体现出了一个饱经风霜的知识分子对祖国和民族的一片深情。
1980年，旅居美国的华侨企业家许景由在女秘书宋蕉英的陪同下回国旅游，并寻找失散多年的儿子许灵均。经过中国旅行社的帮助，许灵均从西北的敕勒川牧场赶到北京饭店，同父亲许景由见面了。由于封建婚姻，许景由与妻子一直不和，后来丢下妻儿离家出走。在许景由走后的第4天，许灵均的母亲就病故了。从此，他孤苦伶仃地生活在这个世界上。30年过去了，许景由为没尽父责，深感内疚，他决心把儿子带回美国，继承遗产。这时，许灵均想起了贤惠能*妻子秀芝和活泼可爱的儿子清清。他们一家人是那么的亲热、和睦，他怎能离开妻儿去国外呢？
夜晚，许景由向儿子倾吐思念之情，许灵均也向父亲倾诉自己的坎坷经历：1957年，他被打成“右派”，来到西北牧场劳动。那时，他感到孤独、绝望，曾想结束自己的生命。可是，他还是活下来了。是大自然纯净了他的思想，是劳动陶治了他的感情，是质朴、善良的牧区人民温暖了他的心。他一辈子也不会忘记在牧场的那些岁月。 他解除劳教后，因无家可归，被留在牧场放牧。老牧民董大爷给他钉上门帘子挡冷风；董大娘送来了热腾腾的面条。十年动乱中，郭子等牧民想方设法保护他免遭横祸。在他们之中，他找到了父亲和母亲，找到了温暖和希望，找到了勇气和力量。
